紫外成像仪检测技术在铁路电气化领域的应用

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紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用创新

紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用创新

紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用创新摘要在时代不断发展下,多数电力企业在变电设备带电检测工作中对紫外成像技术进行了应用,本文对紫外成像技术原理进行说明,之后对其在变电设备带电检测中的具体应用进行阐述。

关键词紫外成像技术;变电设备带电检测;应用;研究在科学技术不断发展下紫外成像技术在各行业中均有所应用,在电力企业中同样如此,下面笔者对紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用进行分析,希望为工作人员实际检测工作提供一定的参考建议。

1 紫外成像技术原理分析紫外成像技术主要使用相应的紫外成像检测设备严格按照紫外成像原理实现电气设备带电检測的目标,其能够对电气设备放电过程产生的紫外信号进行接收和分析,在分析后会形成紫外图像,将紫外图像和可见光图像进行重叠处理后会清晰地呈现在显示器上,检测人员对其进行进一步分析便可得知电气设备放电位置和强度,进而掌握其运行情况,为后期检修工作提供更多的依据和支持。

通常情况下紫外成像技术有活动模式和集成模式两种,使用前者时检测人员可以及时、准确地对变电设备的放电情况进行观察,同时能够对一个与特定区域内紫外线光子总量的比例进行准确显示,为检测人员后期定量分析工作提供了可靠的数据;后者可以对某段时间某个区域内的紫外线光子显示内容进行及时保存,之后使用FIFO方法完成动态平均值更新工作,检测人员可以对变电设备放电的具体情况进行了解和掌握,在分析后能够尽快采取措施进行处理,进而提升变电设备运行效果[1]。

2 紫外成像技术在变电设备带电检测中的运用分析(1)对紫外成像技术在导线外伤探测中的具体应用进行分析。

变电设备安装过程中在内外界因素影响下会出现不同程度的故障问题,为了有效解决上述问题电力企业可以对紫外成像技术进行合理应用,使用此技术可以对变电设备是否存在放电或者高压的情况进行检测,能够在第一时间对以上两种情况进行分析,在分析后会立即采取相应措施进行处理。

(2)对紫外成像技术在变电设备污染检测中的具体应用进行分析。

紫外成像检测技术在电力设备放电检测上的应用

紫外成像检测技术在电力设备放电检测上的应用

运行与维护2018.7 电力系统装备丨169Operation And Maintenance2018年第7期2018 No.7电力系统装备Electric Power System Equipment 1 紫外成像原理紫外线的波长范围是40~400 nm ,太阳光中也含有大量的紫外线,但是由于臭氧层的吸收作用,实际辐射到地面上的太阳光中的紫外线波长大都在300 nm 以上,低于300 nm 的波长区间称为太阳盲区。

而高压设备放电时,根据电场强度的不同,会产生电晕、闪络或电弧。

电离时,空气中的正负离子不断获得和释放能量,在释放能量的过程中,即有紫外线辐射出来,放电产生的紫外线的波长范围为230~405 nm ,如图1所示。

紫外成像技术,就是利用特殊的仪器接收处于240~280 nm (太阳盲区)范围内的紫外线信号,经处理后成像并与可见光图像叠加,以此达到排除干扰、确定放电的位置和强度的目的,从而为进一步评估设备状态提供依据。

2 与红外热成像的区别目前,利用成像技术对电力设备进行不停电的非接触式检查的仪器主要有红外热成像仪和紫外成像仪。

红外热成 像仪通过接收物体发出的红外线,将其热像显示在荧光屏上,光谱辐照量/(W ·m )200300400阳光电量放电500600700800电磁光谱波长/nm图1 电磁光谱波长示意从而判断物体表面的温度分布情况。

紫外成像与红外成像工作的波段不同,红外热成像仪响应的波长范围一般是在3~5 μm 或8~12 μm ,而紫外成像仪响应的波长范围一般是在240~280 nm 。

3 仪器工作原理最新的紫外成像仪利用紫外线束分离器将输入的影像分离成2部分。

它用盲光滤光器过滤掉太阳光,并将第一部分的[摘 要]根据电场强度的不同,高压设备外部可能发生电晕、闪络或电弧等形式的放电,这些放电给设备的安全运行带来了隐患。

在放电过程中,空气中的电子不断获得和释放能量,当电子释放能量时,会辐射出光波和声波,还有臭氧、紫外线、微量的硝酸等。

紫外成像技术在高压设备带电检测中的应用

紫外成像技术在高压设备带电检测中的应用

紫外成像技术在高压设备带电检测中的应用摘要:当前科学技术发展速度进一步加快,紫外成像技术在高压设备带电检测过程中获得了广泛的使用。

本文主要分析紫外成像的具体原理以及一些检测方法,对紫外成像技术应用于电力系统当中的细节进行阐述,希望能给我国电力企业的发展提供一定的助力。

关键词:紫外成像;高压;带电检测引言当前在高压设备放电操作的过程中,通常可能会使用到红外热像仪和超声波检测仪。

超声波检测主要是把放电时出现的超声波检测出来并且向人们能够听到的声音频率进行转化,接着根据发射过程中的信号数据对电流的位置和强度进行判断,这种方法不能对远距离放电位置进行直接定位,检测也相对比较困难。

通过红外热像仪能够很好的检测放电的位置,也能够检测由于漏电而造成的温度变化,是一种间接的定位方式,而紫外成像施工技术能够对放电的情况进行直接检测,可以将放电的位置进行准确及时的确认,并且可以利用录像等技术对放电的细节进行动态记录。

1紫外成像检测原理与方法在高压设备放电的位置依照电场强度的区别以及高压差的不同会出现一定的电弧、闪电、光晕等,在电离的时候,空气当中的电子由于获得了能量而将原有的能量释放出来,在此过程中会出现放电现象,会产生声波、光波或者紫外线、臭氧等。

紫外成像技术主要是通过一些特殊的仪器设备,接收放电过程中出现的紫外线信号,通过处理之后使之成像,与可见的图像叠加,这样能够对光晕的位置和强度进行确认。

在空气当中电离氮气所出现的紫外线光谱通常情况下波长处在280纳米到400纳米之间,只有一小部分波长会小于280纳米。

而太阳光当中不会出现这一部分波长的紫外线,如果能够检测到这一波长范围的紫外线,则说明该紫外线只能是来自于地球辐射。

在实验的时候,使用的是新一代紫外线成像仪,其根据太阳盲区的范围来进行特殊滤镜的安装,控制仪器检测紫外线波长的范围在248纳米到280纳米之间,这样白天也能够检测电晕。

由于电晕一般情况下是在正弦波的波峰、波谷时出现的,高压设备的电源在放电的时候并非连续性的,而是一瞬间出现的。

高压电气设备故障诊断中紫外成像检测技术应用

高压电气设备故障诊断中紫外成像检测技术应用

高压电气设备故障诊断中紫外成像检测技术应用摘要:绝缘劣化是引起电气设备故障损坏的主要原因之一。

设备绝缘劣化一般会伴随着产生电晕放电和表面局部放电现象。

因此,进行电晕放电检测,能够及时掌握绝缘可能出现的劣化迹象,在严重事故发生之前就可以确定绝缘劣化的严重程度,从而避免事故的发生。

关键词:高压电气设备;故障诊断;紫外成像检测技术1、紫外成像检测技术1.1检测原理高压设备由于绝缘劣化、受潮等原因会发生电离放电,根据电场强度的不同,可分为电晕放电、间歇性电弧放电和持续性电弧放电3个等级。

电离放电的本质是电子释放能量的过程,同时会辐射出紫外线(UV)、可见光和声波等。

紫外线的波长范围是40~400nm,太阳光中部分波长的紫外线被地球上的臭氧层吸收,实际辐射到地面上的太阳紫外波长大都在300nm以上,低于300nm的波长区间称为太阳盲区,因此,紫外成像仪在白天也可以进行检测。

电晕放电辐射出的紫外光波长范围为230~405nm,紫外光滤波器的工作范围为240~280nm,将该波段比较微弱的紫外光信号经过影像放大器变成可视的影像。

光源经过光束分离器,分别送给紫外光和可见光检测通道。

紫外光通道用于电晕成像,可见光通道用于被测设备及环境成像。

采用图像融合技术将两个影像叠加在一起,就可以确定电晕的放电量,并能够精确地定位放电区域。

1.2诊断方法紫外成像检测技术检测的直接参数是光子数,由于该参数受到检测距离、环境(如湿度、温度等)以及设备参数(如增益)等很多因素的影响,如何量化这些指标与光子数之间的关系,仍处于研究阶段,目前国内外尚未形成统一的标准。

我国DL/T345—2010《带电设备紫外诊断技术应用导则》中规定的检测及诊断方法有图像观察法和同类比较法。

图像观察法主要根据带电设备电晕状态,对异常电晕的属性、发生部位和严重程度进行判断和缺陷定级。

同类比较法是通过同类型带电设备对应部位电晕放电的紫外图像或紫外计数进行横向比较,对带电设备电晕放电状态进行评估。

试论紫外成像检测在输配电设备状态评价中的应用

试论紫外成像检测在输配电设备状态评价中的应用

试论紫外成像检测在输配电设备状态评价中的应用摘要:本文首先阐述了紫外成像检测技术的基本原理,并分析了影响紫外成像检测技术应用效果的主要因素,同时举出了紫外成像检测在输配电设备状态评价中的具体应用实例,为提高紫外成像检测技术的应用水平、准确评价输配电设备的运行状态提供参考,促使电力系统的稳定安全运行。

关键词:紫外成像;输配电设备;状态评价前言:随着经济的快速发展,我国电网建设规模持续扩大,并且电力负荷也逐渐增加,为了确保电力系统的稳定运行,必须对输配电设备的运行状态进行实时的监控与评价。

而应用紫外成像检测技术可以准确的评价出输配电设备的运行状态,及时找出设备存在的故障或安全隐患。

因此要对该技术的应用方法进行深入探究。

一、紫外成像检测技术的应用原理在输配电设备运行的过程中其周围会形成一个电场强度,此电场强度在达到一定的标准后会出现电晕现象[1]。

在电晕状态下,输配电设备周围的空气会产生电离反应,在此过程中电厂可以为空气中的电子提供能量,当电子回到最初稳定的轨道状态时会发生火花放电的现象,此时可以形成紫外线光波。

紫外成像检测技术的具体工作原理是:紫外线本身的波长在40-400nm,实际辐射在地面的波长>300nm,而<300nm的紫外线波长为日光盲区,紫外成像技术主要依托于日光盲区的波长,一般在280nm左右,并且可以同时满足全天的检测需求。

紫外光通道以及可见光通道是组成紫外成像检测设备的主要组成部分。

在检测输配电设备电晕成像时主要应用紫外光通道,在检测设备周围环境时主要应用可见光通道。

以上两种检测结果均会产生图像,将以上两种图片进行叠加后可以用于评价输配电设备的运行状态以及定位电晕源。

二、紫外成像检测在输配电设备状态评价中的具体应用途径(一)影响紫外成像检测技术应用效果的主要因素1.自然环境及电磁环境在极端天气或恶劣天气下会直接影响紫外成像的检测效果,因此应用此项检测技术应尽量避开雷雨沙尘、大雾多云等天气。

紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用

紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用

紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用在电力建设中变电设备发挥着重要作用,变电设备的安全运行是电网、电力系统输供电安全的保障。

在科学技术不断发展的过程中,紫外成像技术应运而生,并在变电设备带电检测中得到了应用,其可以明确地判断出变电设备故障发生部位、故障程度等。

因此,在变电设备检修中,紫外成像技术有着重要的应用意义。

本文分析了紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用。

标签:紫外成像技术;变电设备带电检测;应用紫外成像检测技术在这些年来得到了全面的发展,作为一项新的应用技术,通过对电力设备放电过程产生大量紫外线原理的应用,准确评估电力设备绝缘状态,有助于及时检查设备现有的放电缺陷。

这种技术与其他方法相比,具备简单方便、准确安全的优势,并且应用过程中也不会对其他的设备正常运行产生影响,因此有着巨大的发展前景。

一、紫外成像仪特点紫外成像仪使用紫外光成像技术,可以直观形象地观察到放电的情况。

通过观察电晕产生的位置、形状、强度等,使现场人员能迅速准确地定位放电点的位置,并可通过数码技术来记录动态和静态图像。

对比相邻运行的相关设备的图像和该设备的历史记录图像,可以准确地判断运行设备的健康状况。

也可检测出设备及绝缘的早期故障和性能降低情况,从而提高电力系统运行的可靠性。

老化部件的早期检测可节约维修费用,使非计划的电力中断减少到最少,增加供电可靠性。

紫外成像仪有紫外线和可见光2个通道。

前者用于电晕成像;后者用于拍摄环境(绝缘体、导线等)图片。

当输变电设备周边的电场强度达到一定数值时,就会出现电晕现象。

一旦输变电设备出现电晕现象,则设备周边的空气就会发生电离现象。

电离会使空气中的电子从电场获取能量,并从激励状态变为以往稳态的电子能状态,进而通过电晕、火花放电和闪络等释放能量,辐射出紫外线光波。

紫外线图像和可见光图像可以同时生成,用于同时观察电晕和周围环境情况。

紫外成像检测设备的通道可分为紫外光和可见光两条通道。

其中,紫外光通道常用于电晕成像中,而可见光通道常用于拍摄周围环境。

紫外成像理论及在电力带电检测中的应用PPT课件

紫外成像理论及在电力带电检测中的应用PPT课件

最新的紫外成像仪利用紫外线束分离器将输入的 影像分离成两个部分。它用盲光滤光器过滤掉太阳光,并 将第一部分的影像传送到一个影像放大器上,因为电晕放 电会发射出230-405nm范围内的紫外线,而紫外光滤波器 的工作范围为240-280nm,这个比较窄的波长范围内产生 的影像信号也比较微弱(因为电晕信号只包括很少的光 子),因此影像放大器的工作是将微弱的影像信号变成可 视的影像。因没有太阳光辐射的影响,可以得到高清晰的 图像。影像放大器将紫外光影像发送到一个装有CCD装置 的照相机中,而同时被探测目标的影响被发送到第二台标 准的视频照相机内,特殊的影像处理工艺 将两个影像叠 加起来,最后生成显示绝缘子,导线或其它输电线路元件 及其电晕的图像。
另一种是集成模式,将一定时间区 域内(该区域长短可调)的紫外线光子显示并 保留在屏幕上,按照先进先出(FIFO)和动态 平均的算法实时更新。该模式下若正确调节仪 器,可清楚地看到设备放电区域的形状和大小。
CoroCAM IV+仪器有两种模式对紫外线进行成像:
活动模式(live+count):实时显示目标放电的情况, 可 进行增益调节。
太阳发出各种波长的紫外线
臭氧层 吸收波长为240-280纳米的紫外线 这个波段被称为太阳盲区(Solar Blind)
发出各种波 长的紫外线
地面上的紫外源
CoroCAM IV+ / 504 只接收240-280纳米的紫外线
在高压设备电离放电时,根据电场强 度(或高压差)的不同,会产生电晕、闪络或电 弧。电离过程中,空气中的电子不断获得和释放 能量。当电子释放能量即放电时,会辐射出光波 和声波,还有臭氧、紫外线、微量的硝酸等。紫 外成像技术,就是利用特殊的仪器接收放电产生 的紫外线信号,经处理后成像并与可见光图像叠 加,达到确定电晕的位置和强度的目的,从而为 进一步评价设备的运行情况提供依据。

成像仪检测技术在发电厂电气设备中的应用

成像仪检测技术在发电厂电气设备中的应用

成像仪检测技术在发电厂电气设备中的应用近年来,我国对电能的需求不断增加,发电厂建设越来越多。

本文简要介绍了成像仪检测技术,利用红外成像及紫外成像检测技术对发电厂电气设备实际出现的缺陷进行了分析,对于处理电气设备相关问题具有借鉴意义。

标签:红外成像检测;紫外成像检测;故障定位引言我国的电力系统正在向智能化方向发展,电力系统当中的大部分故障都是由电气设备故障引起的,且50%的电气设备故障都与设备的发热有关,引起电气设备发热的因素有电流泄露、接触不良等。

电气设备处于异常发热状态会引起绝缘材料老化,造成严重的电气设备损坏,如何利用先进的手段进行标准化的管理,消除故障点是摆在电力设备科研单位面前的一个新问题,传统的故障检测准确率较差,为此提出本文研究以解决这一问题。

1红外热成像技术及预知性维修简介红外线热成像技术是指就物体所发射出的红外线特波段信号使用特殊光电技术进行检测,并将所检测到的红外信号转换为人类视觉可直接分辨的图像或图像,并进一步对其温度值进行计算获取的一种技术。

红外线热成像技术其最大优势为突破了人类视觉限制,可以基于物体表面的温度成像。

2成像仪检测技术介绍人眼能够感受到的可见光波长为:0.38~0.76μm。

而红外线波长为0.75~1.00μm,紫外线波长为0.01~0.40μm,是人眼无法直接看到的。

成像仪检测包括红外成像仪检测与紫外成像检测。

所有高于绝对零度(-273℃)的物体都会发出红外辐射,电气设备故障大多伴有发热、局部温度升高的特点,通过红外成像仪检测,可以查看电气设备的实时热图像,可一目了然地发现过热点。

电气设备电晕放电时,使空气中的电子释放出微小的热量并产生紫外线,通常红外成像仪不能有效发现该现象,而紫外成像仪可接收电气设备电晕时产生的紫外线,可以准确发现放电点。

此外,红外成像仪可以发现设备局部过热现象,而紫外成像仪却不能发现该现象。

因此,红外成像仪检测、紫外成像仪检测是互补、非冲突的检测技术。

紫外成像技术在电力设备检测中的应用及研究

紫外成像技术在电力设备检测中的应用及研究

紫外成像技术在电力设备检测中的应用及研究摘要:在电力设备的检测过程中紫外成像技术的应用可以有效对电气设备的电晕进行放电并对其表面进行局部放电,通常来说紫外成像技术的应用对于早期诊断电晕等微弱放电缺陷有着较好的应用效果并且能够及时地发现电力设备中隐藏的严重缺陷,从而将可能出现的风险与故障做到防患于未然同时能够有效提升促进电网运行的可靠性。

众所周知紫外成像技术最早出现于1981年并很快在电力系统中得到应用,目前我国许多电科院和供电局配备了该类仪器并且相关电力设备检测工作也得到了积极开展。

因此工作人员在电力设备检测过程中应当注重对紫外成像技术有着清晰的了解,并在此基础上通过紫外成像驾驶在电力设备的检测中的应用和研究促进电力系统整体水平的不断提升。

关键词:紫外成像技术;电力设备检测;应用;研究1紫外成像技术相关原理紫外成像技术通过电晕放电现象和其他局部化的放电现象的有效运用可以使带电体的局部电压应力超过临界值并会使空气发生游离而产生电晕放电现象。

在电力设备的运行过程中由于其经常会因为设计、制造、安装及维护等原因出现电晕现象、闪络现象与电弧现象,例如在放电过程中由于空气中的电子不断释放能量所以当电子释放能量时便会放出紫外线。

通常来说在在电力设备的电离放电时根据其电场强度的不同其产生的电晕、闪络或电弧也存在较大不同。

而紫外成像技术就是利用特殊仪器接收放电产生的紫外线信号并且经处理后成像并与可见光图像叠加从而有效达到确定电晕位置和电晕强度的目的,同时为进—步评价电力设备的整体性能和运行情况提供适当的依据。

除此之外,紫外成像技术的应用可以利用紫外线束分离器将输入的影像分离成两部分并将第一部分的影像传送到影像放大器上。

由于电晕放电会放射出波长大约230nm-405nln 的紫外线,而紫外成像技术的应用范围大多在240nm~280nm左右,因此较窄的波长范围产生的影像信号较为微弱,与此同时影像放大器的工作是将较为微弱的影像信号变为可视影像并且在没有太阳辐射的前提得到高清晰度的图像。

紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用 谢永卫

紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用 谢永卫

紫外成像技术在变电设备带电检测中的应用谢永卫摘要:为了保证电力系统安全运行,必须加强对变电设备的安全检测。

现对紫外成像检测原理进行详细介绍,并分析其影响因素,以期促进紫外成像技术在变电设备带电检测中进一步推广应用。

关键词:紫外成像;变电设备;带电检测;应用紫外成像检测技术在这些年来得到了全面的发展,作为一项新的应用技术,通过对电力设备放电过程产生大量紫外线原理的应用,准确评估电力设备绝缘状态,有助于及时检查设备现有的放电缺陷。

这种技术与其他方法相比,具备简单方便、准确安全的优势,并且应用过程中也不会对其他的设备正常运行产生影响,因此有着巨大的发展前景。

1紫外成像检测原理经济的快速发展,与电力有着密不可分的关系。

近几年来,我国电网建设规模不断扩大,为经济的发展提供了电力保障。

为了保证电力系统的安全运行,带电检测运行设备成为电力行业发展过程中一种必然趋势。

随着科学技术的发展,紫外、红外成像检测技术逐渐成熟,并在电气设备检测中得到了广泛应用。

在变电设备带电检测中应用紫外成像技术,可以通过检测设备电晕放电和局部放电等情况,来判断设备绝缘性能。

对电力系统中电气设备的运行现状进行分析可知,高压导体表面粗糙、锐角区域处理不良及高压套管、导线终端绝缘部分处理不良等,均影响着变电设备的有效运行。

此外,出现高压导线断股、破损等现象的电气设备,在其运行过程中,会因为电场集中产生放电现象,根据电场强度的不同,会产生电晕、闪络或电弧。

在电气设备放电过程中,空气中的电子不断接收和释放能量,当电子释放能量时,就会辐射出紫外线,紫外线的波长为40~400nm。

在太阳光中也有紫外线,而波长小于280nm的紫外线会被大气中的臭氧吸收,于是就形成了太阳盲区,因此,通过大气的紫外线波长范围一般在315~400nm之间。

而空气中的氮气电离时产生的紫外线波长通常为280~400nm,只有一小部分波长低于280nm。

综合以上2点,使用紫外成像技术对电气设备进行带电探测,如能检测到波长低于280nm的紫外线,即可将其作为电气设备放电的判断依据。

紫外成像仪在输电线路上的应用

紫外成像仪在输电线路上的应用

紫外成像仪在输电线路上的应用随着电网电压等级的进一步提高,输变电设备的放电问题也日益突出。

电力行业的输电设备在运行状态下会逐渐出现老化、受损。

这些放电本身会造成能量损失,其产生的电磁辐射、噪声干扰也给环境带来一定影响。

如何在其发展成为严重事故前将它检测出来,是电力行业设备维护人员的一项重要任务。

现有的红外线检测虽然可以发现温升异常的电力设备,但对有些受损设备,其周围电场已发生了异变,但其温升并不明显,这时,红外线检测就会漏检,不能及早发现缺陷。

而紫外线带电检测技术可弥补这一缺陷,及时发现设备异常,确保设备缺陷得到及时处理,保证电网安全稳定运行。

1、紫外检测诊断方法和判断依据通过在现场进行大量的试验,摸索紫外线检测技术在输变电设备上的应用,总结出紫外检测诊断方法和判断依据如下:1.1电晕强度分级法电晕强度分为三级:第一级轻微放电,这一级别的放电夜间肉眼看不见,白天耳朵听不见;第二级的放电有轻微的声音出现,这种放电需要开始关注,需要关注它在不同气候条件下的发展,或者需要进行不同气候条件下的仔细观测;第三级属于高强度放电,这种放电属于比较明显比较连续的放电,不会受外界因素的影响,这就需要在日常运行维护中着重跟踪,检修中进行优先处理。

紫外成像仪可以显示出放电部位的光子活动数量,根据光子数量和线路设备的材料不同,各种设备三个电晕强度等级的划分也是不一样的。

各种材料的电晕强度分级如下:1.1.1 玻璃绝缘子,放电现象最为明显,其三级划分是第一级:0-40,如果检测到的玻璃绝缘子放电强度在这个级别,仅需要进行例行跟踪,或在天气潮湿天气和雨后进行复测,看是否由于积污导致的放电;第二级:40-100,这类放电就需要关注跟踪,看它是否会随着时间或外部气候的变化发展到第三级放电,这类放电在大修的时候进行处理就可以了。

第三级:100以上,这类放电就需要非常关注,它随时可能由于突发状况导致炸裂或闪络,有条件的情况下尽快进行处理或更换。

浅谈紫外成像仪检测技术在电力领域的应用.

浅谈紫外成像仪检测技术在电力领域的应用.

浅谈紫外成像仪检测技术在电力领域的应用上海昼夜光电技术有限企业陈聚文 021-********一、背景简介紫外成像系统在输供电线路和变电配电等设施的电晕检测应用已经有十多年的时间 ,由初期只好夜间拍摄到太阳盲滤镜的出现让白日检测变为事实到此刻发展到有多种包含机载、车载、火车载等合成系统 ,紫外成像技术确是有长足发展。

对比外国 ,国内在紫外方面的应用只有五 ,六年的经验 ,。

以下是笔者认识到的一些在国际上紫外成像系统的应用状况 ,让我们能够借鉴 ,以改良我们的紫外检测知识和技术 ,为输供电线路和变电配电的安全运营尽一点力量。

二、标准规范的发展紫外成像检测标准的制定向来是国内专家希望制定的规范。

有了规范此技术即可有效的宽泛推行 ,防止各大用户错误使用和剖析数据致使得犯错误检测结果。

在定性上 ,当前的系统无论敏感度 ,可见光影像放大度等已经做得理想 ,已经能够很好的为电晕定性定位 ,进而确立电晕有没有在重点部分产生。

但关于那些已经确认了电晕在重点重要零件 ,能否需要立刻维修仍是能够等候 ,当前仍没有一套很好的导则。

美国EPRI 导则当前是世界上最威望的紫外检测导引 ,在《架空输电线路电晕和电弧检测导则》和《变电站电晕和电弧检测指南》中排列了一系列的例子来帮助用户分辨哪些电晕是重点性 ,哪些是没关痛养的 ,为电晕定性 ,但至于定量 ,当前仍没有一个解决方案。

这课题不只在国内 ,在外国也是特别热点 ,在美国 ,欧洲 ,以色列等地都有专家在研究解决方案。

经过数年的研究和资料采集,美国和以色列的专家共同编写了一个简单的判断分级。

将光子数的强度分为 3 个等级 : 高度集中 (Highly Intense、中度集中(Medium Intense、轻度集中 (Low Intense。

3 个等级的判定和采纳的举措请参照表一。

表一强度每分钟光子数代表行动高度集中大于 5000 能够迅速形成腐化或零件已严重损毁立刻维修或改换有问题零件中度集中 1000-5000 有可能形成腐化或零件已有必定损毁定下维修或改换时间轻度集中小于 1000 有可能缩短零件寿命或零件可能有稍微损毁持续留神电晕发展以上数据是经过多次在近似环境条件下检测而采集回来的。

紫外成像技术在高速接触网电气故障检测中的应用

紫外成像技术在高速接触网电气故障检测中的应用

紫外成像技术在高速接触网电气故障检测中的应用 任 亮 检测监测技术 DOI:10.19587/ki.1007-936x.2020z2.022紫外成像技术在高速接触网电气故障检测中的应用任 亮摘 要:紫外成像技术可以实现远距离检测交流高压线路、电气设备外部绝缘状况,能够检测电气设备缺陷,精确定位放电位置,并通过分析放电情况判断放电对电气设备造成的危害。

紫外成像技术运用到高速接触网电气故障检测中,可以有效检测出接触网电气安全隐患和故障,保障高铁接触网安全运行。

关键词:紫外成像;接触网;检测Abstract: Ultraviolet imaging technology can be used to detect AC high-voltage lines, external insulation of electrical equipment, detect defects of electrical equipment, and accurately locate the location of discharge, and through the analysis of the discharge situation, the harm of the discharge to electrical equipment is judged. The application of ultraviolet imaging technology to the electrical fault detection of OCL high-speed railway can effectively detect the electrical hidden trouble and fault of OCL and ensure the safe operation of OCL for high speed railway.Key words: ultraviolet imaging; OCL; detection中图分类号:U226.8+1文献标识码:B文章编号:1007-936X(2020)z2-0095-040 引言随着我国高铁事业的快速发展,对高铁接触网运行可靠性要求越来越高。

浅析紫外成像技术在高压设备带电检测中的应用

浅析紫外成像技术在高压设备带电检测中的应用

浅析紫外成像技术在高压设备带电检测中的应用摘要:紫外成像技术在20世纪90年代末期已在电力系统中得到应用,与超声波检测和红外检测等传统方法相比,具有很多独特的优点。

实践证明,紫外线成像技术便是一种新型的带电检测技术,对于放电类缺陷,是一种有效的检测技术,相较于其他的检测技术有着明显的优势。

本文就研究紫外成像技术的原理、优点、影响因素以及在带电检测中的应用。

关键词:紫外成像;变电设备;带电检测;应用引言高压设备在运行过程中,受到自身的设计影响、施工影响、污秽附着物的影响、外部破坏的影响等,容易出现局部电晕和放电的情况,导致绝缘性不断下降,加速设备的损坏,影响设备的正常运转。

因此,高压设备必须定期维护,及时发现和处理设备放电的情况,保证设备的安全。

现阶段,对于高压设备的放电类缺陷带电检测主要包括红外热成像技术、目视观察法、紫外成像技术等。

由于电晕放电有着强度弱和目标小的特点,难以被人眼观察到,因此,目视观察法有着很大地局限性。

红外热成像主要通过测量温度来进行放电检测,但是一般情况的放电,温度变化并不明显,导致检测结果不准确。

相较于以上两种放电检测技术,紫外成像技术则有着很好的精度和准确度。

随着技术的不断发展,应用也越来越广泛。

紫外成像检测技术在这些年来得到了全面的发展,作为一项新的应用技术,通过对电力设备放电过程产生大量紫外线原理的应用,准确评估电力设备绝缘状态,有助于及时检查设备现有的放电缺陷。

这种技术与其他方法相比,具备简单方便、准确安全的优势,并且应用过程中也不会对其他的设备正常运行产生影响,因此有着巨大的发展前景。

1紫外成像技术1.1检测原理日常应用的诸多高压设备中,由于其局部有污秽、毛刺等会对局部场强畸变产生影响,因其增大而导致空气电离形成电晕,这时会向外界发射很多紫外线。

这就是紫外成像技术所应用的原理,简述为通过对特制光学传感系统对空气电离产生紫外线的利用,进行处理以后与可见光成像,将其显示在显示器上。

简述线扫描相机成像技术在铁路车辆的应用

简述线扫描相机成像技术在铁路车辆的应用

简述线扫描相机成像技术在铁路车辆的应用1.前言最初的铁路车辆故障检测完全采用人工方式,车辆入段(编组站)后,铁路工人拎着锤子通过观察和听锤子敲击车辆的声音判断车辆故障。

这种原始的车辆故障检测手段,人工作业难度大,不容易发现隐蔽故障,且无法核实和追溯故障。

2005年,国内一些企业开始研究车辆故障图像检测系统,通过安装在轨道底部和两侧的工业相机,在铁路车辆通过时,动态拍摄车辆图片,图片实时传输到列检中心,作业人员在电脑上浏览车辆图片,发现故障后及时通知维修。

这种方式将现场人员从繁重的体力劳动中解放出来,极大地提高了铁路车辆检修的效率。

早期的车辆故障图像检测系统采用的面阵相机每次曝光成像一幅照片,图像在拍摄方向上不能无缝拼接,且容易因为信号的干扰造成丢图、窜图等问题,给作业人员造成了不小的困扰。

2009年,线扫描相机的出现,革命性地改变了车辆故障图像检测领域的发展,线扫描相机形成的图像可以做到无缝拼接,并为实现图像故障自动识别提供了条件。

2.线扫描相机成像技术线扫描相机,主要应用于工业、医疗、科研与安全领域的图象处理。

在机器视觉领域中,线扫描相机是一类特殊的视觉机器。

与面阵相机相比,它的传感器只有一行感光元素,因此使高扫描频率和高分辨率成为可能。

线扫描相机的典型应用领域是检测连续的材料,例如金属、塑料、纸和纤维等。

被检测的物体通常匀速运动,利用一台或多台相机对其逐行连续扫描,以达到对其整个表面均匀检测。

可以对其图象一行一行进行处理,或者对由多行组成的面阵图象进行处理。

另外线扫描相机非常适合测量场合,这要归功于传感器的高分辨率,它可以准确测量到微米。

从车辆故障图像检测领域广泛使用的线扫描相机对光谱的敏感曲线可以看出,该相机对800nm附近波段的光线最敏感。

另一方面,可见光处于390nm~770nm波段,太阳光在808nm波段的光功率密度大概是0.95*808W/m2=0.7676mW/mm2,光功率密度相对于可见光部分要小,如果采用808nm波段的近红外补偿光源,既能很好地满足线扫描相机对感光的要求,且由于近红外光基本不可见,消除了补偿光源在轨边对车辆驾乘人员的干扰。

500kV变电站设备带电检测中紫外成像技术的应用

500kV变电站设备带电检测中紫外成像技术的应用

500kV变电站设备带电检测中紫外成像技术的应用摘要:随着科学技术的飞速发展,紫外成像技术在高压设备带电检测中的应用也越来越广泛。

本文通过对检测原理和方法的介绍,提出了紫外成像技术进行高压电力设备的检测方法,通过现场的实验,阐述了紫外成像技术在电力系统中的应用,旨在为我国电力事业的发展提供参考。

关键词:紫外成像;电力设备;带电检测高压电力设备在实际运行过程中,受设计、施工、污秽附着、外界破坏及自热灾害等影响,会在局部产生电晕放电现象,导致高压电力设备的绝缘性能逐渐下降,加重设备缺陷,进而影响到高压电力设备的安全稳定运行。

因此需要对高压电力设备进行定期检测,及时发现设备的放电缺陷,从而安排必要的维护和修复以确保供电可靠性。

紫外成像检测技术是近年来迅速发展的一项新技术,其利用电力设备放电过程产生大量紫外线这一特点来评估电力设备的绝缘状态,及时发现设备的放电缺陷。

为了更好地促进紫外成像检测技术在电网中的应用,本文基于紫外成像检测技术的原理,介绍了多种电力设备的紫外检测图谱。

1紫外成像检测技术原理高压设备由于局部尖端、毛刺、污秽等造成局部场强畸变增大而对空气发生电离形成电晕,空气电离过程中会向外界发射大量的紫外线。

紫外成像检测技术就是利用特制的光学传感系统捕捉空气电离过程中产生的紫外线,经过处理后与可见光产生的图像一同成像于显示器上,从而达到显示和定位高压设备局部电晕位置和放电强度的目的。

紫外线的波长范围是40~400nm,太阳光线中也会含有紫外线。

由于这些光线在穿过地球臭氧层过程中波长小于300nm的紫外线基本上被吸收,实际到达地球的紫外线波长在300nm以上,这个波段范围即“日盲区”。

为克服太阳光中紫外线的影响,现场应用的紫外成像检测仪器检测的波长范围为280~300nm。

图1为日盲型紫外成像设备影像合成原理,首先利用紫外光束分离器将输入的光线分成两部分,一部分形成可见光影像,另一部分经过紫外线太阳镜过滤后保留其紫外部分,并经过放大器处理后在电荷耦合元件(charge coupled device,CCD)板上得到清晰度高的紫外图像,最后通过特殊的影像工艺将紫外光影成像仪和可见光影像叠加在一起,形成复合影像。

电气设备紫外成像检测技术在变电设备带电检测中的应用

电气设备紫外成像检测技术在变电设备带电检测中的应用

电气设备紫外成像检测技术在变电设备带电检测中的应用摘要:为保证电力系统的安全,需加强电力系统中变电设备的安全检测。

将电气设备紫外成像检测技术应用于变电设备的带电检测中,可判断故障的塑性、故障类型、故障程度等,发现变电设备运行中存在的缺陷,在变电设备带电检测中具有重要应用价值。

本文对电气设备紫外成像检测技术在变电设备带电检测中的应用以及影响因素进行了研究分析。

关键词:变电设备;电气设备;紫外成像检测技术;故障检测;1概述变电设备在电力系统中具有极其重要的作用,其安全运行是电力系统输供电安全的保障。

在科学技术不断发展的过程中,紫外成像检测技术得到成熟发展,并在电气设备检测中得到广泛应用,将其应用于变电设备检测中,可明确判断出变电设备故障发生部位、故障程度等,具有良好的应用效果和推广应用价值。

本文对电气设备紫外成像检测技术在变电设备带电检测中的应用以及影响因素进行了研究分析。

2 电气设备紫外成像检测技术为保证电气设备的安全运行,带电检测技术的应用成为电力行业发展的趋势。

紫外、红外成像检测技术已被广泛应用于对带电设备的电晕放电、变电设备表面局部放电等特性的检测中[1]。

电力系统中高压导体表面粗糙、终端锐角区域处理不良、高压套管以及导线终端绝缘部分处理不良等问题,以及高压导线断股、破损等现象,将导致电气设备在过程中因电场集中,而产生放电现象,或由于电场强度不同而发生电晕、电弧等现象。

在该放电过程中,空气中的电子将接收和释放能量,在此过程中将释放出波长为10~400nm的紫外线。

太阳光中波长小于280nm的紫外线易被大气中的臭氧吸收,形成了太阳光照射盲区,并会通过大气传播波长范围315~400nm的紫外线。

电气设备高压放电产生的紫外线波长为280~400nm,同时也有一部分的波长为230~280nm,使用紫外成像检测技术对该部分紫外线进行探测,并将其作为电气设备放电的判断依据[2]。

图1给出了紫外成像检测技术的成像原理图,变电设备带电检测中,接受变电设备放电时电子产生的紫外线信号,经过处理后,与可见光影像产生重叠,并在紫外成像检测设备的显示器上进行显示,从而可确定变电设备的电晕部位、电晕强度等,为变电设备运行状态评估测试提供依据。

紫外成像技术在电力设备故障检测中的应用初步研究

紫外成像技术在电力设备故障检测中的应用初步研究

紫外成像技术在电力设备故障检测中的应用初步研究发表时间:2017-06-14T14:28:40.327Z 来源:《电力设备》2017年第6期作者:刘志洋[导读] 摘要:紫外成像检测技术是近年来迅速发展的一项新技术,其利用电力设备放电过程产生大量紫外线这一特点来评估电力设备的绝缘状态,及时发现设备的放电缺陷。

(国网山东省电力公司烟台供电公司山东烟台 264000)摘要:紫外成像检测技术是近年来迅速发展的一项新技术,其利用电力设备放电过程产生大量紫外线这一特点来评估电力设备的绝缘状态,及时发现设备的放电缺陷。

与其他检测方法相比,紫外成像检测技术具有简单高效、安全方便,且不影响设备运行等特点,可以很方便、精确地对高压电力设备的电晕放电进行检测,在国内外电力系统得到越来越广泛的运用。

为了更好地促进紫外成像检测技术在电网中的应用,本文基于紫外成像检测技术的原理,介绍了多种电力设备的紫外检测图谱。

关键词:电力系统;紫外成像技术;应用随着我国电力工业的发展和电网负荷需求的提高,电力系统对输变电设备的可靠性提出了越来越高的要求。

因此,输变电设备运行状态的在线检测和故障诊断,对提高设备运行的可靠性、经济性和降低维修成本都具有重要意义。

紫外成像检测技术是在设备不停电的情况下直接观察设备的放电情况,能够更好地早期发现设备的异常情况,可以更加灵敏、直接反映设备运行中的放电现象,确保设备缺陷得到及时处理,保证电网安全稳定运行。

1 检测原理紫外线的波长范围是40~400nm,太阳光中也含有大量的紫外线,但是由于臭氧层的吸收作用,实际辐射到地面上的太阳光中的紫外线波长大都在300nm以上,低于300nm的波长区间称为太阳盲区。

而高压设备放电时,根据电场强度的不同,会产生电晕、闪络或电弧。

电离时,空气中的正负离子不断获得和释放能量,在释放能量的过程中,即有紫外线辐射出来,放电产生的紫外线的波长范围为230~405nm。

如图1所示。

红外测温与紫外成像技术在变电运行中的应用

红外测温与紫外成像技术在变电运行中的应用

红外测温与紫外成像技术在变电运行中的应用摘要:现在,人们的日常工作都需要依靠电能,因此,对电网进行定期检修和检修是非常必要的,因此这项工作也就成了目前的一项工作。

在电网的检修和检修中,电网的正常运转是一个非常关键的环节。

过去,职工对电网的运转进行了检查,但是如果采用红外温度测量技术,就能在线路的变化中,对线路的状态进行监测。

这种方法可以快速发现变电的运行中出现的问题,提高员工的工作能力,而且不会对日常供电产生任何的干扰,介绍了红外温度测量技术的有关知识,并对其在实际中的运用作了一些探讨。

关键词:红外测温;变电运行;应用通过红外热成像技术,可以清楚地查找线路的发生位置及损坏的情况,这种方法不但探测灵敏度高,可靠性高,且操作时无需断电。

但是,该装置的主要工作机制是:对现有装置的温度分布进行分析,从而对其进行故障诊断。

随着科技水平的提高,目前国内电网的维修工作正从计划性维修向常态维修转变,同时,红外检测技术也在电网的维修中得到了越来越多的运用。

一、红外测温技术概述1.1红外测温技术的含义与其他维修技术相比,红外线检测技术更加先进,包括了红外线的传输、生成等技术。

而现在,我们采用的红外线温度测量技术,在电磁波分析中占有很大的比重。

由于各种电磁波的特性各不相同,按其特性将其划分成紫外检测,R,x射线等。

红外是介于红外和红外的中间部分,国内有关方面将红外分为远红外、近红外和中红外三大类。

1.2红外测温技术的工作原理红外线测温仪在使用的时候,会使用红外探测器,将目标的辐射能量转换为电子信号,然后通过成像设备将其输出,最后将信号传输到显示屏上。

在实际应用中,这种方法还能检测物体表面的温度,并能使检测人员知道故障的成因。

1.3红外测温技术的优点与目前采用的红外测温技术相比,我国以前采用的测温技术存在着很大的差距,它具有很多优势,既可以在没有被测物的情况下对被测物进行远程监控,还可以对被测对象的实际工作状况进行快速地检测。

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紫外成像仪检测技术在铁路电气化领域的应用
内容摘要:电气化铁路已经成为世界铁路运输业朝着“高速、重载”发展道路上的主流,发展日新月异,法国、日本、德国、美国等国家已成为电气化铁路为主的铁路运输业。

综上所叙,紫外成像仪是铁路电力设预维护和检修的强大武器和工具,必将为我们的铁路的安全运行保驾护航。

电气化铁路已经成为世界铁路运输业朝着“高速、重载”发展道路上的主流,发展日新月异,法国、日本、德国、美国等国家已成为电气化铁路为主的铁路运输业。

电气化铁路主要优势在于能耗低、运能大、功率大、运输成本低、污染少、粉尘与噪声小等诸多优势。

同时也存在问题,最大的问题就是电力供应系统发生大面积停电而造成铁路网络的瘫痪。

2005年瑞士国营铁路公司在6月份由于
电力供应系统发生严重故障,造成全国铁路网络瘫痪,2006年12月8日,铁路电力故障导致多趟广九直通车停运。

另外,架设在铁路线路上空的接触网带有2.75万伏的高压电,接触网附近也存在高压电,这对行车安全和人身安全提出了更高的要求。

一、紫外成像仪的基本原理
目前,NEC公司生产红外热像仪在电力领域预维护已经在国内外
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得到了广泛的应用,已经成为电力设施维护和检修的必备工具。

尽管该技术的温度异常点探测灵敏度高、非接触等优势,但是该技术存在许多先天性不足等,比如测试速度不能太快,故障点必须发热后才能探测,易受辐射率、角度、光线等干扰等。

为此,世界上最著名的紫外成像(以下简称为UV)专家——以色列OFIL公司研制出了专用于铁路电气检测的紫外成像仪RAIL 。

RAIL 是OFIL公司继CLASIC固定式、SUPERB便携式、RANGER 车载式后推出的第四款高科技紫外成像仪。

最近又推出了飞机载式ROM紫外成像仪。

其检测基本原理是电力设备在大气环境下工作在某些情况下随着绝缘性能的降低、出现结构缺陷或表面污秽和湿度的增加,会产生电晕和表面局部放电现象,电晕和表面局部放电过程中,电晕和放电部位将大量辐射紫外线,这样便可以利用电晕和表面局部放电的产生和增强间接评估运行设备的绝缘状况和及时发现绝缘设备的缺陷。

目前,可用于诊断目的的放电过程的各种方法中,光学方法的灵敏度、分辨率和抗干扰能力最好。

即采用高灵敏度的紫外线辐射接受器,记录电晕和表面放电过程中辐射的紫外线,再加以处理、分析达到评价设备状况的目的。

电晕放电过程引起微小的热量,通常红外检测不能发现。

红外检测通常是在高电阻处产生热点。

紫外成像仪可以看到的现象往往红外成像仪不能看到,而红外成像仪可以看到的现象往往紫外成像仪不能看到。

因此UV检测和红外成像是一种互补性而非冲突性技术。

二、紫外成像仪的主要特点
由于紫外成像仪经过十几年的发展,从原来的夜视发展成为全天候的检测手段。

她的主要特点有:第一,检测速度非常快,可以高达200公里/小时,即使装载在高速运行的列车或者飞机上,也能清晰成像并捕捉到放电现象;第二,测试灵敏度高,1.5 pC的微小放电也能够测试出来,由于局部放电会导致部件腐蚀而产生更大放电,容易形成一个恶性循环;第三,由于采用了特殊滤波技术,使电晕放
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电检测工作避免受到太阳辐射的干扰,完全可以在太阳强光下进行检测;第四,检测受环境干扰小,可在白天、下雨天、浓雾下作测量,也不受角度、距离的影响。

第五就是操作简便,结果非常直观,仪器直接装载在列车上,当列车运行时,仪器将所拍摄的视频存储下来,哪里出现了问题一目了然。

三、紫外成像仪在铁路电力领域的应用
由于绝缘子、套管、导线、污染产生电晕和电弧;导线损坏;分离器松弛;部件的尖部;复合绝缘子安装不当等都容易电晕和电弧。

在美国电力试验研究院(EPRI),已经对全部架空线路和变电站等所有电力设施都进行了紫外成像检测,特别在美国铁路电力领域更是开展了大量细致的研究和检测工作。

综上所叙,紫外成像仪是铁路电力设预维护和检修的强大武器和工具,必将为我们的铁路的安全运行保驾护航。

专业:测控技术与仪器
班级:测控09-1班
姓名:朱霞飞
学号:200904545
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